KR20060078166A - 액정표시장치 제조용 연마장치 및 연마방법 - Google Patents

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KR20060078166A
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Abstract

종래의 연마장치는 액정패널의 주 이동수단이 되는 컨베이어에 대해 상기 컨베이어의 측면으로 상기 로봇 이동로 및 연마부가 위치함으로써 액정표시장치의 제조 라인 사이의 간격이 넓어짐으로 해서 장비가 위치하지 않는 여유 영역이 많이 생기게 되어 클린룸 내에 공간 활용도가 매우 떨어지는 문제가 있으며, 주기적으로 교환해야 하는 연마석을 교환시에도 상기 연마석이 장착된 연마부로의 접근이 매우 불편한 구조이므로 그 교환작업이 용이하기 않고 교환시간도 길어지는 문제가 있다.
본 발명은 연마부를 액정패널의 이동수단이 되는 컨베이어를 따라 직렬로 연결되도록 구성함으로써 클린룸 내의 공간 활용성을 향상시키며, 또한 주기적 교환을 필요로 하는 연마석의 교환이 용이하도록 구성함으로써 가동율을 향상시킬 수 있는 액정표시장치용 연마장치를 제공한다.
연마장치, 그라인더, 클린룸 효율성, 레이아웃

Description

액정표시장치 제조용 연마장치 및 연마방법{Grinder for LCD fabrication and the method for the same}
도 1은 일반적인 액정표시장치의 일부영역에 대한 입체도.
도 2 는 종래의 액정표시장치 제조용 연마장치를 간략히 도시한 평면도.
도 3은 종래의 연마장치를 구비한 액정표시장치 제조 공정 시스템 일부에 대한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치 제조용 연마장치를 간략히 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치 제조용 연마장치의 사시도.
도 6a와 6b 본 발명에 따른 연마장치 내에 구비되는 스테이지를 위에서 바라 본 정면도 및 측면에서 바라본 측면도를 각각 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 "1"자형 연마장치를 구비한 액정표시장치 제조 공정 시스템 일부에 대한 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 연마장치 110 : 액정패널
120 : 스테이지 122 : 스테이지 중앙의 회전부
124 : 회전부를 제외한 스테이지 영역
126 : 흡착홀 130a, 130b, 140a, 140b : 연마석
150 : 로봇 152 : 로봇암
160a, 160b, 162a, 162b : 카메라
A1, A2, A3 : 제 1 내지 제 3 정렬부
G1, G2 : 제 1, 2 연마부
본 발명은 액정표시장치 제조용 장치에 관한 것으로, 액정패널의 모서리 및 측면부의 연마하는 연마장치에 관한 것이다.
최근에 평판표시장치 중 하나인 액정표시장치가 해상도, 컬러표시, 화질 등이 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.
일반적인 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 상기 두 전극이 서로 대향하도록 배치하고, 상기 두 기판 사이에 액정을 주입한 다음, 상기 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직여 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 일부영역에 대한 입체도로서, 화상이 표시 되는 액티브 영역을 중심으로 도시하였다.
도시한 바와 같이, 서로 일정간격 이격되어 상부 및 하부 기판(15, 5)이 대향하고 있고, 이 상부 및 하부 기판(15, 5) 사이에는 액정층(20)이 개재되어 있다.
상기 하부기판(5) 상부에는 다수 개의 게이트 및 데이터 배선(7, 9)이 서로 교차되어 있고, 이 게이트 및 데이터 배선(7, 9)이 교차되는 지점에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(7)과 데이터 배선(9)이 교차되는 영역으로 정의되는 화소영역(P)에는 상기 박막 트랜지스터(Tr)와 연결된 화소전극(11)이 형성되어 있다.
또한, 도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 박막 트랜지스터(Tr)는 게이트 신호 전압을 인가받는 게이트 전극과, 데이터 신호 전압을 인가받는 소스 및 드레인 전극과, 상기 인가된 게이트 신호 전압과, 데이터 신호 전압 차에 의해 전압의 온(on), 오프(off)를 조절하는 채널(channel)로 구성된다.
다음, 상부기판(15) 하부에는 컬러필터층(16), 공통 전극(18)이 차례대로 형성되어 있다. 도면으로 상세히 도시하지 않았지만, 컬러필터층(16)은 특정한 파장대의 빛만을 투과시키는 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴과, 상기 각 컬러필터 패턴의 경계부에 위치하여 비정상적으로 구동하는 액정이 위치한 영역상의 빛을 차단하는 블랙매트릭스(미도시)로 구성된다.
그리고, 상부 및 하부기판(15, 5)의 각 외부면에는 편광축과 평행한 빛만을 투과시키는 상부 및 하부 편광판(미도시)이 위치하고, 하부 편광판(미도시) 하부에는 별도의 광원인 백라이트(back light)가 배치되어 있다.
이러한 액정표시장치는 화소전극과 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 각 화소별로 형성되는 어레이 기판을 제조하는 공정과, 상기 어레이 기판과 대향되어 공통전극 및 적, 녹, 청색의 컬러가 각 화소에 대응하여 형성되는 되어 있는 컬러필터 기판을 제조하는 공정과, 상기 두 공정을 통해 제작된 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 액정을 주입한 후, 합착하는 셀 공정을 진행하여 액정패널을 완성하고, 상기 액정패널에 편광판과 구동회로 기판 및 백라이트 유닛을 부착함으로써 완성된다.
여기서 간단히 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하여 액정패널을 완성하는 공정인 셀 공정에 대하여 간단히 설명한다.
액정패널은 통상적으로 구동회로기판 및 백라이트 유닛을 포함하는 모듈을 구성하지 않은 상태의 액정표시장치를 지칭하는 것으로써, 상기 액정패널의 제조공정을 셀 공정이라고 칭한다.
상기 셀 공정은 박막 트랜지스터가 배열된 어레이 기판과 컬러필터가 형성된 컬러필터 기판에 액정을 한 방향으로 정렬시키기 위해 진행하는 배향공정과 상기 배향공정을 거친 두 기판을 일정한 갭(Gap)을 유지시키며 합착하는 셀 갭(cell gap) 형성공정과, 상기 셀 갭 형성공정을 진행하여 일정한 갭을 유지하며 합착된 원판패널을 단위 패널로 절단하는 셀 절단(cutting) 공정과, 상기 각각의 단위패널 내부에 액정을 주입하는 액정 주입 봉지 공정 및 절단면을 연마하는 연마공정으로 크게 나눌 수 있다. 최근에는 절단 공정 진행 후 바로 연마공정을 진행하기도 한다.
전술한 셀 공정 중 연마공정에 대해 좀더 상세히 설명한다.
상기 연마공정은 모듈공정을 진행시 어레이 기판의 측단부 상면에 구동신호를 입력받기 위한 신호 입력 패턴과, 상기 어레이 기판 상에 형성된 드레인 배선 및 게이트 배선으로 구동 신호를 인가하기 위한 인쇄회로기판 및 구동IC를 ACF(이방성 도전 필름, Anisotropic Conductive Film) 본딩 또는 솔더링 본딩을 이용하여 결합하게 되는데 이때, 결합 과정에서 상기 신호 입력패턴과 인쇄회로기판의 정렬 미스를 방지하고, 공정 충격에 의한 크랙(crack) 발생을 방지하지 하고, 작업자가 날카로운 상기 절단면에 의해 다치는 것을 방지하기 위하여 액정주입 후 상기 액정패널에 대하여 절단된 에지(edge)에 대해 연마공정을 진행하는 것이다.
도 2 는 종래의 액정표시장치 제조용 연마장치를 간략히 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 종래의 연마장치(30)는 절단된 액정패널(80)이 이동하는 콘베이어 라인(33)이 구비되어 있으며, 상기 콘베이어 라인(33)의 일측면에는 상기 콘베이어 라인(33) 위로 이동하는 액정패널(80)을 연마장치(30)로 이동시키기 위한 로봇(45) 및 상기 로봇(45)이 이동하는 로봇 이동로(42)가 구비되어 있으며, 상기 로봇 이동로(42)의 측면에는 액정패널(80)의 4측면을 연마하기 위한 연마부(50, 60)가 구비되어 있다.
전술한 구조를 갖는 연마장치(30)는 액정패널(80)의 주 이동로인 컨베이어(33)에 대해 상기 컨베이어(33) 상에서 상기 액정패널(80)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향으로 로봇(45) 및 로봇 이동로(42)와 상기 로봇 이동로(42)의 측면으로 제 1, 2 연마부(50, 60)가 구비되어 있다. 또한, 상기 제 1, 2 연마부(50, 60) 내 각각에는 고속으로 회전하는 제 1, 2 연마석((52a, 62a), (52b, 62b))이 상기 제 1, 2 연마부(50, 60)의 중앙에 소정의 이격간격을 가지며 형성되어 있다.
전술한 종래의 연마장치에서의 액정패널의 연마공정에 대해 설명한다. 이때 도면에서는 제 1 연마부에서는 액정패널의 단축 측면이 연마되는 것을 도시하였으며, 제 2 연마부에서는 장축 측면이 연마되는 것을 도시하였다. 또한, 도면 상에 종래의 액정패널의 연마공정 진행에 따른 액정패널의 흐름을 화살표로써 표시하였다.
액정패널(80)이 이동하는 컨베이어(33) 상의 로더영역(LD)에 액정패널(80)이 멈춰 서면, 상기 컨베이어(33)의 측면에 위치한 로봇(45)이 상기 로더영역(LD) 상에 멈추어진 액정패널(80)을 상기 로봇 암(46)을 이용하여 제 1, 2 연마석((52a, 62a), (52b, 62b))이 각각 구비된 제 1, 2 연마부(50, 60) 중 어느 하나의 연마부의 스테이지(54, 64) 위로 위치하도록 이동시킨다. 이때, 상기 연마부(50, 60) 내의 스테이지(54, 64)는 그 상부에 위치한 액정패널(80)을 정렬한 후, 진공 흡착함으로써 단단히 상기 스테이지(54, 64) 상에 고정시킨다.
이후, 상기 스테이지(54, 64)가 서서히 진행하며 상기 연마부(50, 60) 중앙에 위치한 매우 빠른 속도로 회전하는 제 1, 2 연마석((52a, 62a), (52b, 62b))에 의해 상기 스테이지(54, 64)의 진행방향과 나란한 방향으로 위치하는 액정패널(80)의 측면부(도면에서는 액정패널의 단축 양측면)가 상기 빠른 속도로 회전하는 연마석((52a, 62a), (52b, 62b))과 접촉하며 진행함으로써 단축 양측면이 연마된다.
이후, 상기 스테이지(54, 64)가 상기 연마부(50, 60)의 끝까지 이동한 후, 90도 회전하여 진행방향에 대해 액정패널(80)의 장축 측면이 나란하도록 위치시키며, 다시 상기 연마부(50, 60)의 입구쪽을 향하여 진행함으로써 상기 연마석((52a, 62a), (52b, 62b)을 통과하며 액정패널(80)의 장축 측면을 연마한다.
다음, 상기 스테이지(54, 64)가 연마부(50, 60) 입구에 이르게 되면, 상기 스테이지(54, 64)가 진공 흡착을 풀고, 로봇(45)이 상기 네 측면이 연마된 액정패널(80)을 이송하여 상기 컨베이어(33)의 언로더영역(ULD)에 위치시킴으로써 연마공정을 마치게 된다.
액정표시장치는 이물 및 정전기에 대해 매우 취약하므로 이를 방지하기 위해서 항온 항습 및 10 내지 100존 이하의 청정도를 갖는 클린룸에서 그 제조공정이 진행되는데, 이러한 조건의 클린룸(clean room)을 제작하는 데에는 그 비용이 매우 비싸며, 따라서, 초기에 액정표시장치의 제조 라인을 구성할 때는 클린룸(clean room)내 공간을 최대로 활용할 수 있도록 장비 배치를 하는 것이 바람직하다.
하지만, 전술한 구조를 갖는 종래의 연마장치는 액정패널의 주 이동수단이 되는 컨베이어에 대해 상기 컨베이어의 측면으로 상기 로봇 이동로 및 연마부가 위치함으로써 도 3 에 도시한 바와 같이, 액정표시장치의 제조 라인 사이의 간격(d1)이 넓어짐으로 해서 장비가 위치하지 않는 여유영역이 많이 생기게 되어 클린룸 내에 공간 활용도가 매우 떨어지게 됨을 알 수 있다.
또한, 연마장치의 특성상 일정시간이 경과하게 되면, 연마장치 내의 연마석이 마모되어 액정패널의 측면을 연마시 연마량이 부족하게 되어 불량이 발생하므로 주기적으로 상기 연마석을 교환해 주어야 하는데, 전술한 종래의 연마장치의 구조 는 터널 형태의 연마부 내부 깊숙한 곳에 연마석이 위치하고 있어서, 그 교환이 용이하지 않으며, 교환시간도 장시간을 요하는 문제가 발생하고 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 연마장치에 있어 연마부를 액정패널의 이동수단이 되는 컨베이어를 따라 직렬로 연결되도록 구성함으로써 클린룸 내의 공간 활용성을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 주기적 교환을 필요로 하는 연마석의 교체가 용이하도록 구성함으로써 연마장치의 가동율을 향상시키는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치용 연마장치는 직선 왕복 운동을 하는 스테이지와; 상기 스테이지가 이동하는 영역에 일렬로 배치된 제 1, 2 연마부와; 상기 제 1 ,2 연마부의 양끝단 및 그 사이에 형성된 제 1 내지 제 3 정렬부를 포함하여 액정패널이 직선형태로 이동하며 상기 제 1, 2 연마부에서 상기 액정패널의 측면부를 순차적으로 연마하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1 내지 제 3 정렬부는 상기 스테이지 상에 구비된 액정패널을 정렬시키는 다수의 정렬핀을 갖는 정렬암을 포함한다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 연마부는 상기 제 1, 2 연마부로 투입되는 액정패널의 크기에 따라 그 위치가 조절되는 회전 연마석을 포함하며, 상기 회전 연마석은 액정패널의 서로 나란한 양측면을 동시에 연마할 수 있도록 상기 제 1, 2 연마부 내에 각각 쌍으로 구비된 것이 특징이다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 연마부 각각의 입구에는 상기 스테이지 상의 액정패널의 정렬 정도를 감지하는 제 1, 2 감지수단이 더욱 구비되며, 이때, 상기 제 1, 2 감지수단은 카메라 또는 센서인 것이 바람직하다.
또한, 상기 스테이지는 타 영역보다 높은 단차를 가지며 회전 가능한 중앙부가 구비된 것이 바람직하며, 이때, 상기 중앙부에는 그 상부에 놓여진 액정패널을 진공 흡착하여 고정시킬 수 있는 다수의 흡착홀을 구비한 것이 특징이다.
또한, 상기 제 1 정렬부 또는 제 2 정렬부는 액정패널을 공급 또는 배출시키는 로봇 또는 컨베이어 라인과 연결되는 것이 특징이다.
본 발명에 따른 액정패널의 연마방법은 절단된 1, 2, 3, 4 측면을 갖는 액정패널을 제 1 정렬부에 위치한 스테이지 위로 위치시키는 단계와; 상기 제 1 정렬부에 위치한 스테이지 위로 놓여진 액정패널을 정렬시키는 단계와; 상기 스테이지를 직진시켜 제 1 연마부를 통과시킴으로써, 상기 스테이지 상에 놓여진 액정패널의 상기 1, 3측면을 연마하는 단계와; 상기 스테이지를 상기 제 1 연마부에 일자로 연결된 제 2 정렬부로 이동 시킨 후 90도 회전시키는 단계와; 상기 제 2 정렬부에서 90도 회전한 액정패널을 정렬시키는 단계와; 상기 제 2 정렬부에서 정렬된 액정패널이 위치한 상기 스테이지를 직진시켜 제 2 연마부를 통과시킴으로써 상기 액정패 널의 상기 2, 4측면을 연마하는 단계와; 상기 스테이지를 상기 제 2 연마부에 일자로 연결된 제 3 정렬부로 이동시킨 후 -90도 회전시키는 단계를 포함하여, 직선 형태로 액정패널이 이동하며 연마가 진행되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1, 2 정렬부에 있어서 정렬 후에는 상기 액정패널을 진공 흡착하여 상기 스테이지와 고정시키는 단계를 더욱 포함한다.
또한, 상기 제 1, 2 연마부에는 각각 두 대의 감지수단이 구비되어 액정패널의 정렬 정도를 감지하며, 이러한 정렬 정도가 상기 제 1, 2 연마부에 장착된 연마석의 위치 및 회전속도에 반영되어 연마가 진행되는 것이 특징이다.
또한, 상기 1, 3 측면은 액정패널의 단축 측면이며, 상기 2, 4 측면은 액정패널의 장축 측면인 것이 특징이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 연마장치를 간략히 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 연마장치의 사시도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 연마장치는 액정패널의 주 이동로가 되는 컨베이어에 바로 연결할 수 있도록 직선 타입 즉"1"형으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 연마장치(100)는 액정패널(110) 장축 측면를 연마하기 위한 제 1 연마부(G1)와, 단축 측면을 연마하기 위한 제 2 연마부(G2)와, 상기 제 1 연마부(G1)와 제 2 연마부(G2)를 직선 왕복운동을 하는 스테이지(120)로 구성되고 있으며, 상기 제 1, 2 연마부(G1, G2) 앞단에는 상기 스테이지(120)의 상면에 위치한 액정패널(110)을 정렬시키기 위한 제 1, 2 정렬부(A1, A2)가 구성되며, 제 2 연마부(G2)의 후면에는 제 3 정렬부(A3)가 더욱 구성되고 있다.
또한, 본 발명에 따른 연마장치 내에 구비되는 스테이지(120)를 위에서 바라 본 정면도 및 측면에서 바라본 측면도인 도 6a와 6b를 참조하면, 상기 스테이지(120)는 중앙의 회전부(122)가 그 외의 스테이지 영역(124)보다 높게 형성되어 있는 것이 특징이며, 상기 회전부(122)는 회전하며 그 상부에 놓여지는 액정패널(110)을 회전시킬 수 있는 것이 특징이며, 상기 중앙의 회전부(122)의 상부 표면에는 흡착홀(126)이 다수 구비되어 상기 액정패널(110)이 상기 스테이지(120) 위로 놓여지게 되면 흡착하여 상기 액정패널(110)을 움직이지 않도록 고정시킬 수 있도록 형성된 것이 특징이다.
따라서, 전술한 바와 같이 스테이지(120)가 구성됨으로써 연마공정 공정을 진행할 액정패널(110)을 로봇에 의해 상기 스테이지(120) 위로 위치시키도록 할 때, 상기 스테이지(120) 중앙의 회전부(122)를 제외한 영역(124)과 상기 회전부(122)에 놓여지게 되는 액정패널과 이격공간이 형성됨으로써 상기 로봇의 로봇암이 상기 스테이지 중앙의 회전부(122)에 액정패널을 위치시킨 후, 상기 로봇암이 이동할 수 있도록 한 것이다.
그리고, 상기 제 1, 2 연마부(G1, G2)에 있어서는 그 액정패널(110)의 진입부에 각각 제 1, 2 감지수단((160a, 162a), (160b, 162b))이 구비되어 있다. 상기 각 연마부(G1, G2)에 2대씩 구비된 감지수단((160a, 162a), (160b, 162b))은 상기 제1, 2 연마부(G1, G2)로 진입하는 스테이지(120) 상의 액정패널(110)이 한 쪽으로 치우지지 않고 똑바로 상기 제 1, 2 연마부(G1, G2)로 진입되는 것을 감지하기 위한 것으로, 액정패널(110)이 일측으로 기울어져 상기 제 1, 2 연마부(G1, G2)로 진입할 경우, 상기 액정패널(110)의 치우친 정도 등에 대한 정보를 상기 제 1, 2 연마부(G1, G2) 내의 회전 연마석(130a, 130b, 140a, 140b)의 위치 및 그 회전량을 콘트롤하는 상기 연마시스템(100) 내의 CPU에 제공하여 연마량을 보정시키는 역할을 하는 것이다. 이때, 상기 감지수단((160a, 162a), (160b, 162b))은 액정패널 상에 구비된 특정 얼라인 마크 등을 감지할 수 있는 카메라 또는 센서인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1, 2 연마부(G1, G2)에 있어서 연마석을 장착하는 회전 연마석(130a, 130b, 140a, 140b)이 작업자가 손쉽게 접근할 수 있는 부분에 위치하고 있는 바, 즉 제조 라인과 제조 라인 사이의 이동통로에서 손쉽게 접근이 가능한 영역에 위치하고 있어서, 그 역할을 다한 연마석의 교체가 용이하며, 따라서 그 교체시간을 단축할 수 있는 구조를 이루는 것이다.
또한, 상기 제 1, 2 연마부(G1, G2) 내에 구비된 연마석(130a, 130b, 140a, 140b)은 그 위치가 투입되는 액정패널(110)의 크기에 맞게 상기 연마석(130a, 130b, 140a, 140b)의 위치가 조절되는 것이 특징이다.
다음, 전술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 연마장치를 이용한 연마공정 진행에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 연마 시스템은 길게 "1"형으로 직선형태로 구성됨으로써 마치 콘베이어 상에서 기판이 이동하듯 연마 공정을 진행할 수 있는 것이 특징이다.
우선, 상기 연마공정 이전 단계의 공정 즉, 절단공정을 진행한 액정패널(110)은 컨베이어 상에서 이동하거나 또는 로봇(150)에 의해 상기 제 1 정렬부(A1)에 위치한 스테이지(120) 상에 놓이게 된다. 이때, 상기 제 1 정렬부(A1)의 스테이지(120) 상에 위치한 액정패널(110)은 상기 제 1 정렬부(A1)의 상부에 위치하는 정렬암(170)에 의해 정렬된다. 이후, 상기 액정패널이 연마를 실시하기 위한 정위치로 정렬되면 상기 스테이지(120)는 흡착을 실시하여 상기 액정패널(110)이 상기 스테이지(120) 상면에 움직이지 않도록 고정시킨다.
상기 정렬암(170)은 상기 액정패널(110)의 네측면에 상기 정렬암의 끝단에 구비된 정렬핀(172)을 순차적으로 접촉시키고 소정의 힘을 가함으로써 액정패널(110)이 정확한 위치에 위치하도록 하는 것이다. 이는, 컨베이어를 통해 상기 제 1 정렬부(A1)의 스테이지(120)로 이동되거나 또는 로봇(150)을 통해 상기 제 1 정렬부(A1)의 스테이지(120) 상부로 이동한 액정패널(110)은 항상 동일한 스테이지(120) 상의 위치로 위치시킬 수 없기 때문이면, 이러한 상태에서 상기 액정패널(110)의 측면을 연마하는 연마공정을 진행하게 되면 그 연마되는 부분이 일정하지 않게 되어 불량이 발생하기 때문이다.
상기 연마 공정은 단순히 액정패널의 절단된 측면이 날카롭기 때문에 이를 연마하여 날카롭지 않도록 하는 것뿐만 아니라, 공정 진행 중 발생하는 정전기를 방지하거나 또는 MPS(Mass product system)검사를 위해 형성된 쇼팅바(shoting bar)를 제거하는 데에도 사용되는데, 정렬없이 연마공정을 진행하게 되면, 상기 쇼팅바(shoting bar)를 완전히 제거하지 못하게 되어 구동불량이 발생될 수 있기 때 문이다.
이렇게 제 1 정렬부(A1)의 스테이지(120) 상에서 정렬암(170) 및 정렬핀(172)에 의해 정위치로 정렬된 후, 진공흡착에 의해 고정된 액정패널(110)은 상기 스테이지(120)의 직선운동에 의해 서서히 제 1 연마부(G1)로 이동하며, 상기 제 1 연마부(G1)에 구비된 고속으로 회전하는 연마석(130a, 130b)에 의해 상기 액정패널(110)의 측면부 더욱 정확히는 상기 액정패널(110)의 단축 측면부를 연마하게 된다.
상기 액정패널(110)이 상기 제 1 연마부(G1)로 진입시에는 상기 제 1 연마부(G1)의 진입부에 구비된 제 1, 2 감지수단(160a, 160b)에 의해 감지되게 되는데 상기 제 1, 2 감지수단(160a, 160b)은 상기 액정패널(110)이 올바르게 상기 제 1 연마부(G1)로 진입되는 것을 판단하기 위한 것으로 정렬오차로 인해 소정의 각도로 기울어지게 진입되어도 상기 제 1, 2 감지수단(160a, 160b)에 의해 감지되어 그 오차정보를 상기 연마석(130a, 130b)의 위치 및 회전량을 조절하는 상기 연마장치 자체에 내장된 CPU에 제공함으로써 상기 연마석(130a, 130b)의 연마위치 또는 회전량을 보정하여 다시 정렬하지 않고도 정확한 연마를 실시하게 된다.
다음, 상기 제 1 연마부(G1)를 통과하며 단축 측면이 연마된 액정패널(110)은 제 2 정렬부(A2)에 위치하게 되며, 이때, 직선 운동하는 스테이지(120)는 정지하고, 상기 스테이지(120) 중앙의 회전부(122)를 90도 회전하여 상기 스테이지(120)의 진행방향에 대해 상기 액정패널(110)이 장축 측면이 평행하도록 위치시킨다.
다음, 상기 스테이지(120)의 진행방향과 그 장축 측면이 나란하게 위치한 액정패널(110)에 있어, 상기 제 2 정렬부(A2)의 상부에 위치한 정렬암(180) 및 상기 정렬암(180) 끝단에 구비된 정렬핀(182)에 의해 상기 액정패널(110)을 다시 한번 정렬시킨다. 이때, 상기 정렬은 상기 정렬 전에 상기 스테이지(120) 중앙의 회전부(122) 상면과 액정패널(110)의 흡착 고정된 상태를 풀고, 그 이후에 진행함으로써 상기 액정패널(110)이 상기 스테이지 회전부(122) 상부에서 상기 정렬핀(182)에 의해 움직임으로써 이루어지게 된다.
다음, 상기 제 2 정렬부(A2)에서 정렬을 마친 액정패널(110)은 상기 스테이지 회전부(122) 표면에 다시 흡착되어 고정된 상태에서 제 2 연마부(G2)로 상기 스테이지(120)가 직선 운동함으로써 진입하게 되고, 상기 제 2 연마부(G2)로 진입된 액정패널(110)은 상기 제 2 연마부(G2) 진입부에 구비된 제 1, 2 감지수단(162a, 162b)에 의해 보정되어 상기 제 1 연마부(G1)와 동일한 작동을 하는 회전 연마석(140a, 140b)에 의하여 연마가 진행된다.
다음, 상기 제 2 연마부(G2)를 통과하여 상기 장축 측면의 연마를 실시한 스테이지(120) 상의 액정패널(110)은 제 3 정렬부(A3)에 도달하게 되며, 이때 상기 스테이지(120)의 중앙 회전부(122)는 상기 제 2 정렬부(A2)에서 90도 회전한 방향과 반대 방향으로 90도 회전한 상태에서 흡착된 상태를 풀고, 정렬암(190)과 정렬핀(192)에 의해 연속하여 정렬을 실시하게 된다.
이렇게 4측면부가 모두 연마된 후 제 3 정렬부(A3)에서 액정패널(110)의 정렬을 실시하는 것은 상기 제 3 정렬부(A3)와 연결되어 로봇(미도시)이 구비되어 있 으면, 상기 로봇(미도시)은 상기 연마가 끝난 액정패널(110)을 카세트(미도시)에 적재시키게 되는데 상기 로봇(미도시)은 상기 스테이지(120)의 회전부(122) 상부에 위치한 액정패널(110)과 스테이지(120)의 회전부(122) 이외의 영역(124)과의 이격된 영역으로 로봇암을 투입하고 상기 로봇암을 위로 이동시킴으로써 상기 스테이지 회전부(122)에 위치한 액정패널(110)을 로봇암 위로 이동한 후, 상기 로봇암을 움직여서 카세트 내부로 적재시키게 되는데, 이때, 상기 액정패널(110)이 스테이지(120) 상에서 정확한 위치에 정렬하지 않고 있으면, 로봇암으로 들려올려질 때 상기 로봇암내의 위치가 틀어지게 되어 상기 카세트 내부로 투입되어 적재될 때 위치 오차가 발생하여 상기 카세트와 충돌하게 되어 파손되는 경우가 발생하기 때문에 이를 방지하기 위함이다.
도 7은 본 발명에 따른 "1"자형 연마장치를 구비한 액정표시장치 제조 공정 시스템 일부에 대한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 연마장치(100)를 구비한 액정표시장치 제조 라인(Line1, Line2)은 액정패널의 주 이동로가 되는 컨베이어 측면에 구비된 종래 연마장치(도 3참조)와는 달리 상기 컨베이어의 일끝단과 연결되어 구비됨으로써 액정표시장치의 제조 시스템을 구성시 상기 제조 라인(Line1, Line2) 간 배치를 효율적으로 할 수 있는 것이 특징이다.
특히 액정표시장치의 제조 특히 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하여 액정패널을 형성하는 셀공정에 있어서는 하나의 라인으로 연결하여 진행하고 있는 추세인데 즉 특히 셀공정의 후반부인 원판 단위의 액정패널을 절단하는 절단공정과 상기 절단공정을 진행하여 절단된 면을 연마하는 연마공정을 한 라인으로 구성하고 진행하고 있는 바, 종래의 방식으로 이렇게 한 라인으로 구성할 경우 그 특성상 연마장치가 액정패널이 이동하는 컨베이어 라인의 측면에 위치하게 됨으로써 제조 라인(Line1, Line2) 간의 간격을 넓게 배치하여야 하므로 클린룸 사용효율이 저하되었으나 본 발명에서와 같이 "1"자 형으로 연마장치(100)를 구성함으로써 제조라인(Line1, Line2)간 설치간격(d2)을 최적화할 수 있으므로 클린룸 사용 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 액정표시장치 제조용 그라인더 장치는 "1"형으로 구성되는 바, 타 공정장비와 연계하여 하나의 제조 라인을 구성할 시, 상기 제조 라인간 간격을 최적화함으로써 크린룸 사용효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 액정패널의 단측면과 장측면 연마시 각각 정렬을 실시 한 후 연마를 실시할 수 있으므로, 정확한 연마를 실시하여 연마품질을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 액정패널을 일 방향으로 연속하여 연마를 진행함으로 연마속도를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 상기 연마석을 주기적으로 교환시, 상기 연마석을 장착하는 연마부가 작업자가 용이하게 접근이 가능한 곳에 위치하고 있는 바, 교환작업이 용이하며, 이로인해 교체시간을 단축시켜 장비 가동율을 향상시키는 효과가 있습니다.

Claims (14)

  1. 직선 왕복 운동을 하는 스테이지와;
    상기 스테이지가 이동하는 영역에 일렬로 배치된 제 1, 2 연마부와;
    상기 제 1 ,2 연마부의 양끝단 및 그 사이에 형성된 제 1 내지 제 3 정렬부
    를 포함하여 액정패널이 직선형태로 이동하며 상기 제 1, 2 연마부에서 상기 액정패널의 측면부를 순차적으로 연마하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 연마장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 정렬부는 상기 스테이지 상에 구비된 액정패널을 정렬시키는 다수의 정렬핀을 갖는 정렬암을 포함하는 액정표시장치용 연마장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 연마부는 상기 제 1, 2 연마부로 투입되는 액정패널의 크기에 따라 그 위치가 조절되는 회전 연마석을 포함하는 액정표시장치용 연마장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 연마석은 액정패널의 서로 나란한 양측면을 동시에 연마할 수 있도록 상기 제 1, 2 연마부 내에 각각 쌍으로 구비된 액정표시장치용 연마장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 연마부 각각의 입구에는 상기 스테이지 상의 액정패널의 정렬 정도를 감지하는 제 1, 2 감지수단이 더욱 구비된 액정표시장치용 연마장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 감지수단은 카메라 또는 센서인 액정표시장치용 연마장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지는 타 영역보다 높은 단차를 가지며 회전 가능한 중앙부가 구비된 액정표시장치용 연마장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중앙부에는 그 상부에 놓여진 액정패널을 진공 흡착하여 고정시킬 수 있는 다수의 흡착홀을 구비한 액정표시장치용 연마장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 정렬부 또는 제 2 정렬부는 액정패널을 공급 또는 배출시키는 로봇 또는 컨베이어 라인과 연결되는 액정표시장치용 연마장치.
  10. 절단된 1, 2, 3, 4 측면을 갖는 액정패널을 제 1 정렬부에 위치한 스테이지 위로 위치시키는 단계와;
    상기 제 1 정렬부에 위치한 스테이지 위로 놓여진 액정패널을 정렬시키는 단계와;
    상기 스테이지를 직진시켜 제 1 연마부를 통과시킴으로써, 상기 스테이지 상에 놓여진 액정패널의 상기 1, 3측면을 연마하는 단계와;
    상기 스테이지를 상기 제 1 연마부에 일자로 연결된 제 2 정렬부로 이동 시킨 후 90도 회전시키는 단계와;
    상기 제 2 정렬부에서 90도 회전한 액정패널을 정렬시키는 단계와;
    상기 제 2 정렬부에서 정렬된 액정패널이 위치한 상기 스테이지를 직진시켜 제 2 연마부를 통과시킴으로써 상기 액정패널의 상기 2, 4측면을 연마하는 단계와;
    상기 스테이지를 상기 제 2 연마부에 일자로 연결된 제 3 정렬부로 이동시킨 후 -90도 회전시키는 단계
    를 포함하여, 직선 형태로 액정패널이 이동하며 연마가 진행되는 것을 특징으로 하는 액정패널의 연마 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 정렬부에 있어서 정렬 후에는 상기 액정패널을 진공 흡착하여 상기 스테이지와 고정시키는 단계를 더욱 포함하는 액정패널의 연마 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 연마부에는 각각 두 대의 감지수단이 구비되어 액정패널의 정렬 정도를 감지하며, 이러한 정렬 정도가 상기 제 1, 2 연마부에 장착된 연마석의 위치 및 회전속도에 반영되어 연마가 진행되는 액정패널의 연마 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 1, 3 측면은 액정패널의 단축 측면인 액정패널의 연마 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 2, 4 측면은 액정패널의 장축 측면인 액정패널의 연마 방법.
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